东天山阿齐山-雅满苏地区铁矿成矿规律分析

任刚

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

新疆东天山地区铁矿资源丰富，成因类型多样，主要分布于康古尔塔格深大断裂以南的天山地区。以阿齐克库都克-沙泉子断裂为界，沉积变质型铁矿主要分布于南部的中天山前寒武纪隆起区；与火山作用有关的各类型铁矿主要分布于阿齐山-雅满苏地区；岩浆型钒钛磁铁矿主要受本区的数条深大断裂控制。本文主要讨论阿齐山-雅满苏地区铁矿的地质特征、形成特点、成矿规律以及存在问题。

1 区域地质特征

阿齐山-雅满苏地区为东疆地区重要的铁(铜)金多金属成矿带，位于阿齐山-雅满苏断裂以南，中天山北缘断裂(阿齐克库都克-沙泉子断裂)以北，西起阿齐山，东至新甘边界地区，东西长600 km，南北宽约25～30 km(图1)。阿齐山-雅满苏地区晚古生代存在大面积剧烈的火山活动、岩浆侵入以及滨-浅海的沉积环境。

图1 东天山构造格架与矿床分布图

1.1 地层

阿齐山-雅满苏地区为古生代地层，本区主要出露石炭纪地层，主要为一套滨-浅海相的火山沉积岩系，但分属不同的构造沉积相区。下二叠统以碎屑岩为主，伴有多期基性-酸性火山喷发活动，并不整合于石炭系之上。火山活动自半深海相的火山沉积建造过渡为浅海相陆缘中酸性建造及浅海相大陆拉斑玄武岩建造。

1.2 断裂构造

本区断裂十分发育，区域主要断裂有：阿齐克库都克-沙泉子断裂，呈微向南突出的近东西向弧状，断裂呈波状延伸，全长超过700 km，具逆断层性质，断裂面大部倾向南，局部向北，倾角较陡，一般50°～80°，总体表现为南盘上升的特点，该断裂为一条长期活动的切穿莫霍面的深大断裂；雅满苏断裂，总体走向北北东向，断裂面多倾向南，倾角60°～70°，断裂面糜棱岩化、碎裂岩化发育。其它断裂多为这两条深大断裂派生的次级或更次级的断层，以北北东向为主，北西向次之，少部分为近东西向，一般长数千米至十几千米，个别达到50 km。次级的或更次级的断裂是区内的主要控岩、控矿构造。

1.3 岩浆岩

本区岩浆岩分布广泛，以酸性-中酸性侵入体为主，岩性较复杂，其中以花岗岩出露最广，其次为闪长岩。岩浆活动集中在华力西期，而以华力西中期表现最为剧烈，华力西早期次之。这些后期侵入岩的活动不同程度的改造了原有的火山成因铁矿床，或形成部分热液交代型矿床。

2 铁矿床成矿规律分析

2.1 铁矿床特点

这些铁矿床共同的特征有以下几点：

(1)石炭纪铁矿床主要分布于雅满苏断裂以南，沙泉子断裂南北两侧地区，受沙泉子深大断裂的次级断裂控制。

(2)矿体大多产于中性(中酸性)火山凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩中，少量分布于灰岩等其它岩石中，大部分矿体呈层状产出。

(3)赋矿围岩不同程度的受到了蚀变，大部分矿体就产在矽卡岩之中。

(4)除菱铁矿外，矿石矿物主要都是磁铁矿，少量赤铁矿、镜铁矿等。

(5)同位素资料表明成矿物质主要来源于深部，与岩浆作用相关。

(6)规模不大，品位较富，矿体形态简单，形成温度较高。

(7)断裂的多期次活动，后期岩体的侵入，后期热液对矿床都有一定的改造作用。

2.2 讨论

2.2.1 区域金属矿床的分布

阿齐山-雅满苏地区是天山-北山铁矿成矿省的组成部分。从整个大区域上来看，从北向南，康古尔断裂以北铜矿占优势，康古尔断裂与雅满苏断裂之间金占优势、雅满苏断裂以南铁矿占优势(有少量小型铜矿或铁铜共生矿床)。康古尔断裂控制的基性超-基性岩体主要产出的是铜镍硫化物矿床，如黄山、黄山东、葫芦等铜镍硫化物矿床；而岩浆型钒钛磁铁矿床则产于沙泉子断裂附近，如尾亚、雅西等钒钛磁铁矿床。由此可见，雅满苏断裂以南是一个铁元素的富集地区，雅满苏断裂为区域的地球化学界面。

2.2.2 构造控矿作用

本区古生代的大地构造属性众说纷纭，主要有晚古生代岛弧带、弧后盆地、陆缘增生带、裂陷槽、火山型被动陆缘等。前人的研究往往侧重于板块构造对矿床的控制作用，认为矿床的分布是不同的板块构造区所造成的，深大断裂的控矿作用往往被忽视。沙泉子断裂是长期活动的深大断裂，石炭世控制了与铁矿有关的火山岩的产出，沿沙泉子断裂及两侧区域内都有铁矿的分布，其北有阿齐山、雅满苏、库姆塔格、百灵山等铁矿，其南有突出山等铁矿产出。铁矿床在平面上具有“分段集中，成群成带分布”的特点，沿沙泉子断裂弧形等距(60～80 km)的分布，且受北东向次级断裂控制(图1)。

2.2.3 矿床成因

雅满苏铁矿的勘探直至已经接近闭坑，它的成因也没有得到很好的解释，有矽卡岩型(早期)、类矽卡岩型、矿浆喷溢-后期热液改造、火山气液充填-交代等，这些成因都有地质上的一定依据。同时火山活动有关的铁矿床形成在火山活动的各个阶段，并有多种多样的成矿作用，如火山热液、火山沉积、次火山热液、火山热水沉积等，区分这些矿床本身就是十分困难的。

2.2.4 火山作用控矿

石炭纪是本区火山活动最为强烈而频繁的时期，火山活动的中心地区受深断裂和次级断裂构造控制，具有多旋回继承性特征，既有中心式喷发，也有裂隙式喷发。这些断裂的活动一直延续到石炭纪末，控制了后期大量的岩体侵入。如果铁矿床是火山活动控制，那么矿床所在的地层时代应该就是铁矿的形成时代(部分火山热液，次火山热液除外)。以上火山中心控制的铁矿床并不产于同一套地层之中，而是从早石炭世延续至晚石炭世都有分布。这样看来，只有两种可能性：同一地区的火山活动是延续的，持续时间很长；铁矿并不受火山活动控制，而是在有利成矿的地段(火山凝灰岩、碳酸盐岩)的热液交代成矿。

2.2.5 与铁矿有关的火山岩特征

整个地区的火山岩建造主要为一套正常的钙碱性系列，即玄武岩-安山岩-流纹岩系，火山活动均为多旋回岩浆活动为特征。铁矿形成于中性火山岩(安山岩)向中酸性及酸性、偏碱性火山岩的过渡带内，或直接产在中性岩中，矿体直接围岩为晶屑、岩屑凝灰岩(大多蚀变为矽卡岩)，交代现象明显。与成矿有关的火山岩粗面质火山岩类占优势，具有高碱高钾特征，即使是流纹岩类，含碱量亦在8%以上。这与我国宁芜地区陆相火山岩地区的玢岩铁矿与成矿有关的火山-次火山岩总体特征是高碱高钾的特征是一致的。

2.2.6 后期岩浆热液矿床形成的可能性

在火山大规模活动之后，大量的岩体的侵入对矿床有着显著的改造作用。在这些铁矿床的附近地区基本都有岩体的侵入，如库姆塔格菱铁矿离矿体不远的地区有两期花岗岩的侵入，矿床的某些微量元素特征和岩体有着相关性，普遍存在菱铁矿交代铁白云石的现象；雅满苏铁矿磁铁矿的重结晶作用显著，有后期铜矿化。前人对改造作用的研究涉及很少，矿床的成矿物质是主要来源于火山作用，还是后期的热液作用，或是两者都重要。这些都有待进一步的研究。

3 结论

阿齐山-雅满苏地区铁矿床的成矿物质主要来源于深部(上地幔，下地壳)，为深源成因；矿体大多产于中性(中酸性)火山凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩中；晚古生代沉积环境为水深不大的滨-浅海。石炭纪早期，由于深大断裂的活动，一系列次级断裂控制了本区的火山活动以及岩浆岩的侵入，这些火山活动一直持续到二叠纪早期。在成矿有利部位形成了各种类型的铁矿床，也造成了铁矿床成因的复杂性。

本区有着大量的铁质来源，为铁金属的富集区，有成矿的物质基础。但本区在地质背景、矿床成因等多方面都没有令人信服的证据，有待进一步的研究。然而不论是火山作用成矿还是热液作用成矿，断裂的控岩、控矿作用是确定无疑的，矿床的寻找应该立足于对断裂构造的研究上。本区地层的控矿作用也十分的重要，铁矿体一般产于特定的层位之中。在注重火山作用控矿的同时，应该注意岩浆热液矿床的找寻。

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